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摘要： 由于传统的GPS-RTK测量技术数据处理滞后，所以无法实时解算出定位结果，也无法对观测数据进行检核。因此利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System，缩写为CORS）应运而生，完美解决了这一问题。本文介绍了连续运行卫星定位系统（CORS）的工作原理，工作站的建立，其对于传统技术的优势，以及在工程中的广泛应用，大大提高了测量效率，提高了社会经济效益等。
Abstract： The traditional GPS-RTK measurement data processing technology is lagging behind， so it can not be real-time solution to calculate the positioning results， and the observation data can not be detected. Therefore using the multi base station network RTK technology to establish the continuous operation of satellite positioning service system （Operational Reference System Continuous， abbreviated as CORS） came into being， the perfect solution to this problem. The working principle of continuous operation of satellite positioning system （CORS）， workstation build， the advantages of the traditional technology， and in the engineering widely used can greatly improve the measurement efficiency， improve the social and economic benefit are introduced in this paper.
关键词： GPS-RTKCORS；测量技术；基站
Key words： CORS GPS-RTK；measurement technology；base station
中图分类号：P201 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）07-0094-02
0 引言
随着我国经济的快速发展，常规GPS测量定位技术，尤其是传统RTK定位技术是一种基于单参考站和高精度载波相位观测值的实时动态定位技术，其流程繁琐，成本不菲。近些年，各行各业对定位精度的要求越来越严格，对技术流程也提出“精简、高效”的要求，人们希望利用简单的技术流程实现在更大的范围内的精准定位。
近年来，计算机硬件设备的改进和网络技术、无线通讯技术不断推陈出新，使得人类社会迎来了信息流高速传递的大叔据时代，基于越来越高的应用需求，一种实时、高效、廉价高精度动态定位系统及其连续运行参考站网络应运而生，我们简称其为CORS系统。CORS系统彻底攻克了大规模、远距离的厘米级高精度实时定位的难题，目前广泛应用在测量领域。在测量中，CORS系统利用低廉的测量成本进一步扩大了覆盖范围，在短暂的初始化之后实现了对目标物的精准定位，在测量领域掀起了一次技术性改革。那么，CORS系统的定位原理是什么？该系统可以提供哪些定位模式？又有哪些优缺点？这就是本文要进行探讨的问题。
1 CORS的定位原理及构成
1.1 CORS技术概念 CORS系统即多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System，缩写为CORS）。该系统是在一定区域内设置一个或多个固定且连续运行的永久性连续运行GPS参考站，是利用全球卫星导航系统GNSS，计算机，互联网技术（LAN/WAN），数据通信，在一定区域内以一定间隔建立的常年连续运行的若干个固定GNSS参考站组成的网络，利用参考站网络软件处理定位数据，根据用户需求提供相应的GPS观测值、状态信息以及其他GPS服务项目，比如载波相位、伪距等。
1.2 系统原理
连续运行参考站是基于GPS硬件的等技术平台建立起的测量定位系统。它融入了先进的卫星定位技术和地理信息技术、通信技术和先进的软件开发技术，旨在为用户提供一套实时的、可视化的测量服务。根据系统功能的要求，本系统由GPS基站、电源系统、用户系统等几个GPS硬件组成，系统结构如图1所示。
1.3 CORS技术的系统构成 除了固定参考站，CORS系统还包括控制中心、数据通讯和用户终端等几个关键组件。
①控制中心。CORS系统的核心部件是控制中心，该中心系统在计算机的控制下，承担着通讯和数据处理两大功能。它通过通讯光缆、ISDN和电话线等通讯设备联接固定参考站，基于GSM、CDMA、GPRS等无线网络实现与用户终端之间的网络通讯。所以，控制中心既是通讯中心，又是数据处理中心。
②固定参考站。固定参考站是GPS网络接收系统，一个CORS网络能够囊括3个以上的、相距70km的站点，而传统高精度GPS网络站与站的间距一般不超过20km。控制中心通过通讯光缆控制各固定站，并实时互传测量数据。
③数据通讯部分。CORS的数据通讯主要是固定参考站到控制中心的通讯和控制中心到用户的通讯，都通过通讯网络实时传输通讯数据。
④用户部分。用户终端实际是用户接收机，加上无线通讯的调制解调器及相关的设备。
CORS的工作流程图如图2所示。
2 CORS系统在测量中的优势
CORS是测量行业的新兴技术，与传统的GPS作业相比CORS具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点。其主要优势体现在：①覆盖范围广。单基站CORS的覆盖半径50km以内。②CORS的建立可以大大提高测绘精度、速度与效率，降低测绘劳动强度和成本。③CORS的建立，可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测，对灾害进行快速预报。④CORS将是城市信息化的重要组成部分，并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，从而从实时的空间位置信息面上实现城市真正的数字化。⑤分工明确，减轻了作业负担。外业人员可以把精力更多的投入到专业工作。⑥扩大了GPS在动态领域的应用范围，更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航。⑦为建设数字化城市提供了新的契机。⑧使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰。⑨提供远程INTERNET服务，实现了数据的共享。
3 CORS技术在工程测量中的应用
①地面控制测量。由于受到条件不足等因素，例如交通或其他原因导致控制点极少，用CORS系统能够利用测量地区控制点组成高等级控制网，可以提高工作效率。②露天矿边坡稳定性与地表沉陷监测。矿山生产期间，矿山边坡稳定性及其重要，CORS系统利用其的精度高，全天候等特点，自动测量等优点为矿区进行实时连续变形监测。③地形测量。CORS系统根据其精度的范围，可以完成矿区地形测量的图根点测量以及碎步点测量，大大提高地形测量精度与工作效率。④露天矿山储量动态检测。测量矿山开采现状是露天矿储量动态检测的首要工作，根据规范利用CORS设备完成矿区现状测量得到的数据来完成动态储量计算。
4 CORS在工程测量中的应用实例
杭州CORS的建立相比常规RTK测量在工程测量有着很很大的优越性，测区控制点的收集相对比较麻烦，有了CORS，无需再联测已知控制点，只要申请相关时段的CORS数据即可。下面以杭州市余杭区第二期城镇数字地籍调查项目为例，根据1：500地形图测图的需要，特布设了GPS一级控制网。GPS一级控制点的平面和高程值均采用HZCORS网络RTK技术进行测定。在测量时充分体现了使用杭州CORS的优越性：
①可以以简单的技术流程和较低廉的测量成本在更大范围内进行实时、精准的定位，直接省去测量标志保护与修复的承恩，节省各项测绘工程实施过程中大概30%的控制测量成本。随着CORS基站的建设和投入运行，逐渐形成了一个基于永久基站进行测量与定位的控制网络。
②可以对控制点进行实时、有效、长期的监测，连续运行参考站系统能够全年365天，每天24小时连续不间断地运行，全面取代常规大地测量控制网。用户只需一台GNSS接收机即可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位或事后定位。全天候地支持各种类型的GNSS测量、定位。如果利用已建成的CORS对外开发使用，收费标准可以根据各地的投入和实际情况制定，经济效益和社会效益显著。
③测量的数据为WGS84坐标，通过杭州市勘测设计院提供的坐标转换软件进行坐标数据转换，求得杭州市独立坐标。省去球参数的时间，控制点平面和高程成果在限差内取三次观测成果的平均值。
5 CORS系统的经济和社会效益
CORS系统属于公益性项目，对其进行的成本效益分析是政府财政意义上的经济分析，同时由于CORS的效益很大一部分体现为社会效益，因而对其效益的研究分析采用定性与定量想结合的方法。CORS项目效益是指CORS及其基础上发展以来的新技术对社会产生的价值的综合，可分为经济效益和社会效益。经济效益包括网络RTK技术应用带来的效益，节省的控制网布设成本，降低低等级水准等带来的效益等。社会效益是指CORS项目在气候，地调，科研，科普，国土，测绘等社会各行业的潜在效益，同时现在大地基准建设提供可能，服务于测绘信息化，为社会信息化的发展提供保障等社会效益。
①经济效益：CORS项目运行维护的现金流量分析主要包含两方面来判断经济效益，现金流入和现金流出。现金流入主要包括销售输入，拓展项目的收入，回收的固定资产残值，回收流动资金，政府的补贴收入等五部分。现金流出包括固定资产投资，建设期利息，流动资金投资，付现成本费用，主营业务收入税金及附加等五部分。
②社会效益：CORS项目效益更重要的是也是难以量化的一方面，就是其所带来的各项社会效益的总和。涵盖测绘应用，气候预报，国土资源管理，地震监测，水利设施，交通管理与测量导航，农林应用等诸多领域。
6 结束语
CORS系统作为GPS发展到一定程度时的产物，定然有其过人之处，通过以上的分析总结，我们可以看到CORS系统是目前很有潜力的一项技术，不论从速度、精度还是广度来看，CORS技术都有传统GPS测绘无可比拟的优势。目前我国CORS网络已在各个省市具有一定的规模，但整体上还存在着不同程度的缺陷。在今后，各个省市建立好的局部CORS系统升级为国家级CORS系统以后，CORS系统将朝着规模化、实时化的方向发展。
参考文献：
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